直接利用灰渣加高贮灰场的试验研究

本文密切结合工程实际，通过现场试验技为详细地研究了灰渣压实和排水固结特性。试验研究结果和工程实践表明，压实和排水固结能改善灰渣的变形和强度特性，只要工程措施得当，灰渣完全可直接用作贮灰场子坝的筑坝材料，从而节省贮灰场库容，大幅度降低工程造价。     

粉煤灰渗透变形特性

渗透变形问题是湿法贮灰坝体稳定的重要因素之一。本文围绕秦岭电厂二灰场有代表性的三种灰样 ,模拟自然沉积灰和压实灰 (子坝填筑 ) ,在不同干密度状态下进行渗透变形试验的结果进行整理、分析、求得抗渗强度、渗透变形型式与粉煤灰干密度、颗粒级配、试验方法的关系 ,以及粉煤灰产生渗透变形的机理。     

直接利用灰渣加高贮灰场的试验研究

本文密切结合工程实际，通过现场试验较为详细地研究了灰渣压实和排水固结特性，试验研究结果和工程实践表明，压实和排水固结能改善灰渣的变形和强度特性，只要工程措施得当，灰渣完全可直接用作贮灰场子坝的筑坝材料，从而节省贮灰场库容，大幅度降低工程造价。     

贮灰场沉积粉煤灰动力特性试验研究

贮灰场沉积粉煤灰的动力特性对评价挡灰坝在地震动荷载作用下的稳定性至关重要。通过动三轴仪对两种不同干密度的沉积粉煤灰进行了三轴试验,探究了沉积粉煤灰的动应力－动应变关系、动模量、阻尼比、动孔压和动强度的变化规律。研究结果表明:不同干密度的粉煤灰动应力－动应变曲线基本呈双曲线型,与土的应力－应变曲线相似,呈弱硬化型。干密度大的试样相应的动模量越大。相同干密度下,不同围压下的阻尼比规律不明显,但阻尼比随着动应变的变化趋势符合一般土常见的规律。动应力越大,试样破坏所需的振动次数越小,且动剪应力比也越大。动孔压水平随振次的变化不大,且与振次比的关系可以归一化。同时,得到了两种沉积粉煤灰的总强度指标和有效应力指标。     

极松软灰渣坝基的加固

为了能在贮灰场灰渣沉积层上建造子坝并保证子坝的稳定安全,即用上游法分级建造挡灰坝体达到减少贮灰场建设工程量与投资的目的,必须寻求一种加固极松软灰渣坝基的方法。本文叙述了松林山灰场用振动水冲法加固松软灰渣坝基的工程实例以及结合工程所进行的各项测试研究工作,包括灰渣物理力学性质的室内测定,振冲过程的动态测试,加固前后灰渣特性的现场测定,灰渣强度增长的测试分析及子坝稳定安全的计算分析。极松散的灰渣经过振冲加固变成紧密状态,灰渣的相对密度与干容重分别从0.09和8kN/m~3提高到0.65和9.5kN/m~3。紧密状态的灰渣与碎石桩群复合的坝基,其抗剪强度有显著的提高,满足了子坝抗滑稳定安全的需要。同时,碎石桩群改善了灰渣坝基的排水条件,有利于坝基的排水固结。根据振冲过程的动态测试分析,总结出振动加速度与动态孔隙水压力的分布规律,初步揭示了振冲法加固灰渣坝基的原理是振挤作用与人工液化重新固结作用的综合结果。     

离心模型试验中界面土压力盒标定方法研究

在离心模型试验中,准确量测结构面上土压力的首要条件是采用合理的方法对界面土压力盒进行标定。本文首先使用砂雨法制备砂土土样,并考虑了出砂口尺寸和落距对制样结果的影响;然后在考虑温度变化,传感器上覆砂层厚度和砂颗粒粒径变化的情况下对BW-3型界面土压力盒分别进行了标定试验;最后将标定结果应用于相对密度为0.9的砂土静止侧压力系数测量当中。结果发现:40℃和20℃的温度变化对传感器测量结果的影响不大;砂标试验时,随着传感器上覆砂层厚度的增加,传感器输出电压的非线性趋势逐渐明显,土压力盒的标定系数逐渐增大;当采用不同颗粒粒径的砂对传感器进行标定时,标定系数与颗粒粒径的变化呈正相关趋势;通过测量不同土样的静止侧压力系数发现,土样K0值随着砂颗粒粒径的增加而逐渐减小,与Jaky公式计算结果对比证实了仅考虑有效内摩擦角计算土样K0值是不准确的。     

基于离心振动试验的深埋砂层液化研究

砂层地震液化的判别经验一般在10～20 m深度范围内,基于离心振动试验研究30～40 m埋深砂层是否地震液化的问题。用密度较大的钢球堆积体模拟上覆土层,进行埋深15 m和25 m这2种情况下砂层离心机振动台试验,研究深部12.8 m厚砂层在地震作用下孔隙水压力发展规律并进行液化判别。试验表明,2种埋深条件下砂土超静孔隙水压力比均<1,未发现砂土液化现象。通过对比,砂土中各测点初始孔隙水压力和试验过程中的超静孔隙水压力随着上覆厚度增加而逐渐变大,但超静孔压比随着上覆厚度的增加逐渐减小,表明砂层埋深对抗液化能力提升明显。     

秸秆灰渣改良膨胀土三维膨胀特性试验研究

利用秸秆灰渣作为添加剂,进行室内改良膨胀土试验,研究改良后膨胀土的三维自由体变化特性及无侧限抗压强度特征。秸秆灰渣以(干质量之比)0%,10%,15%,20%的比例与素膨胀土混合进行击实试验,在最大干密度及最佳含水率条件下进行三维自由体膨胀、膨胀力和无侧限抗压强度3个试验,在液限状态下进行三维自由体收缩试验。根据三维自由体应变及膨胀压力特征,拟合出秸秆灰渣最佳含量的线性方程,得出灰渣的最佳含量为17%。试验结果表明:膨胀土的体应变、塑性指标和膨胀压力随着秸秆灰渣含量的增加而逐渐降低,无侧限抗压强度随着秸秆灰渣的增加逐渐提高;对未养护的试样,秸秆灰渣对无侧限抗压强度影响不明显,而试样养护7 d后的强度提高较为明显。     

关于南方燃煤电厂干贮灰场运行管理的探讨

燃煤电厂的灰渣在没有完全综合利用的情况下,需要对其进行合理堆放,加强运行维护管理,文章从技术、管理、环境保护、观测项目等四方面对干贮灰场的运行管理进行讨论。     

基于极限分析法原理的浅埋隧道围岩受力监测对比分析

浅埋段隧道覆盖土性质随埋深和地形条件影响会发生变化。文章结合隧道上方覆盖层塌落体围岩自承能力及形成机理,基于塑性理论对隧道浅埋段围岩压力进行分析。研究结果表明:围岩压力随上部覆盖土层厚度增加而增大,且增加速率随覆盖层厚度的增大而减小,并逐步趋于固定值;覆土厚度和围岩力学参数是塌落面形状主要影响因素;浅埋偏压隧道的稳定性随着隧道两侧和底部支护结构功率增大而提高;随着围岩黏聚力、内摩擦角的增大,深埋侧和浅埋侧围岩压力都呈显著减小趋势。通过实际工程监测数据与新建公式计算值对比,证明了公式的适用性,为类似工程提供借鉴。     

水围压下粉煤灰混凝土的含水量及动态力学性能研究

为了研究粉煤灰对水围压下混凝土的含水量及其动态力学特性的影响,对粉煤灰掺量为0、20%和40%的混凝土试件（F00、F20和F40）进行了不同水围压（1、3和5 MPa）和不同应变速率（10?5、10?4、10?3和10?2/s）作用下的动态压缩试验,同时还开展了大气环境中干燥混凝土试件的动态压缩试验。分析了水围压、粉煤灰掺量对混凝土含水量的影响,并结合含水量数据,进一步研究了粉煤灰掺量、水围压和应变速率与混凝土动态强度间的关系。研究结果表明:①相同粉煤灰掺量下,混凝土的含水量随着水围压的增加呈现先增大后减小再增大的趋势;在相同水围压条件下,F00混凝土含水量最大,F40次之,F20最小,说明粉煤灰掺量对混凝土的含水量有显著影响。②可用三次函数描述了不同粉煤灰混凝土的含水量与水围压之间的关系。③不同水围压条件下,粉煤灰混凝土单位体积含水量所对应的混凝土动态强度增加值与应变速率呈二次函数关系,并建立了不同水围压条件下粉煤灰混凝土的动态强度增加值与应变速率之间的关系式。     

南水北调穿黄隧洞衬砌土压力离心试验研究

南水北调工程穿越黄河砂土地基的输水隧洞，拟采用盾构法施工．本文进行了两类离心模型试验，一类模拟隧洞开挖，一类模拟土—结构相互作用，对穿黄隧洞的开挖稳定问题和土—结构相互作用问题进行了初步的研究．试验结果表明：由于强烈的拱效应作用，隧洞周围的砂土能够在远小于原位土压力的支护压力下保持稳定；当隧洞衬砌与周围上体有一个初始间隙（盾尾间隙）时，土作经过位移和与结构发生相互作用，最后作用在衬砌结构上的土压力远小于原位土压力．     

钢渣粉煤灰用作路面基层材料的性能研究

针对我国目前大量钢渣未能有效利用的问题,考虑将其与粉煤灰混合作为路面基层材料。通过击实试验可以得到不同比例的钢渣粉煤灰的最大干密度与最佳含水率,最佳含水率最小为12.9%,最大干密度最大为2.04 g/cm3。钢渣粉煤灰配比为1:1、外加剂掺量为2.5%时抗压强度最大,达到了8.36 MPa,此配比的劈裂强度为0.82 MPa,其抗压强度与劈裂强度仅小于水泥稳定碎石。通过抗裂性能试验可以得到钢渣粉煤灰的平均干缩系数为25.91×10-6、平均温缩系数10.13×10-6,均小于水泥稳定碎石,因此钢渣粉煤灰是一种良好的路面基层材料。     

南水北调工程高性能混凝土抗裂技术研究

将现代工程科学最新的并在土木工程其它领域中行之有效的理论、技术、材料、方法应用于大型渡槽设计和施工技术的研究过程之中,同时结合典型工程开展理论分析、模型试验和现场原型试验研究,对当前设计和施工中提出的理论和技术问题给出了科学、经济、合理的解决方法。用课题成果给出的理论和技术体系对现有的大流量预应力渡槽工程进行优化设计和施工,预计可节约投资10%～20%,渡槽单跨经济跨越能力可达30～50m,减震效果可达30%以上,基本上解决渡槽槽身裂缝问题,保证渡槽工程安全运行。     

管土相对刚度对沟埋管道竖向土压力影响研究

通过建立管道、回填土、地基的有限元分析模型,研究不同管土相对刚度对管顶竖向土压力的影响。结果表明:管顶填土竖向位移随着管土相对刚度的增大逐渐增大;在相对刚度较小时,随着埋深的增大,管顶竖向位移变化较小;埋深较浅时,管土相对刚度对管顶竖向土压力影响较小,当埋深大于4.5 m时,随着管土相对刚度的增大,管顶竖向土压力明显增大。     

空气输送槽在飞灰长距离输送的应用

针对生物质发电厂飞灰的长距离输送问题,在已有的空气输送槽的基础上增加了粉料提升装置,设计了粉料循环空气输送装置并试验验证了装置的可行性。将试验装置进行改进,采用粉料提升装置连接各段斜槽,灵活改变斜槽方向和增加喂料卸料点,即可应用于生物质发电厂飞灰的长距离水平输送,实现飞灰的循环利用,具有很好的环保和经济价值。     

粉煤灰地震动力破坏和模量弱化特性研究

地震动力特性对于粉煤灰堆场、填筑体的安全至关重要。根据Seed-Idriss公式计算粉煤灰地基地震应力,通过动三轴试验研究50~200 kPa固结应力和3种不同动应力水平下的特性,得出地震下粉煤灰的动变形、动孔压、破坏形式和动模量弱化等特性。研究结果表明:地震循环应力较大时,破坏形式为双幅动应变达到限值;中等循环应力条件下,固结应力为50 kPa时,破坏形式为累积轴向应变达到限值,固结应力>50 kPa时,破坏形式为双幅动应变达到限值;地震循环应力较小时,粉煤灰不发生变形破坏。相同循环周数下,孔压比随着固结应力的增大而降低;达到变形破坏时,孔压远小于液化值。地震循环应力较大时,在10周循环荷载后,粉煤灰动模量迅速弱化;中等循环应力条件下,循环周数大于临界值后模量弱化指数迅速降低;地震循环应力较小时,粉煤灰的模量弱化不明显。研究成果可为粉煤灰堆场、地基、坝体等的动力计算提供依据。     

粉煤灰掺量对真空脱水混凝土碳化速度的影响

提出制作真空脱水混凝土试件的试验方法,针对粉煤灰掺量(等量取代水泥)分别为0,15%,30%时的真空脱水混凝土试件与非真空脱水混凝土试件进行快速碳化试验。试验结果表明:粉煤灰掺量为15%时,在加强混凝土养护的情况下,掺粉煤灰对混凝土碳化深度影响不大;粉煤灰掺量为30%时,掺粉煤灰对混凝土碳化深度影响较大,尤其是真空脱水混凝土碳化深度增加约20%;真空脱水技术的应用能减小混凝土的碳化深度。     

粉煤灰氨含量检测方法研究

由于脱硝粉煤灰拌制混凝土时产生刺鼻性气味,需要为脱硝粉煤灰氨含量检测提供方法依据。为此,参照水质氨氮测定方法标准、外加剂氨含量测定方法和氨气敏电极法检测10个电厂的粉煤灰样品,研究现行标准方法检测粉煤灰氨含量的适用性。试验结果表明,粉煤灰氨含量在13～393mg/kg之间,不同方法检测结果最大相差78 mg/kg,相对误差在8%～87%之间,检测方法的关键在于样品制备时如何将粉煤灰中的铵(氨)彻底转移至待测溶液中。研究表明,将5 g粉煤灰与200 mL蒸馏水混合,加入强碱NaOH调整混合液的pH值大于12后蒸馏,能够将粉煤灰中铵(氨)较彻底地转移至待测溶液中,残留量小于15 mg/kg,然后利用滴定法可以精确测定氨含量。蒸馏-滴定法可以作为实验室粉煤灰氨含量检测方法。另外,氨气敏电极法通过溶解、搅拌、过滤等步骤将粉煤灰中的铵(氨)转移至待测溶液中,检测结果与蒸馏-滴定法测定值相差-7～23 mg/kg,可用于快速测定粉煤灰氨含量。     

心墙水力劈裂机理的离心模型试验研究

采用直立土柱试样进行离心模型试验的方法,对心墙发生水力劈裂的条件和过程进行了研究。试验结果表明,当土柱上游侧外水压力大于土体压力时,土柱将产生水力劈裂,并最终产生渗透破坏。因此,在心墙土石坝工程中,由于坝壳对心墙拱作用所导致的心墙土压力小于外部库水压力将是产生心墙水力劈裂的根本原因。